Classifications

F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents

F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals

F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine

F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus

F02D41/027—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus

F02D41/029—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus the exhaust gas treating apparatus being a particulate filter

F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust

F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters

F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles

F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING

F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS

F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES

F02D2200/00—Input parameters for engine control

F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine

F02D2200/04—Engine intake system parameters

F02D2200/0402—Engine intake system parameters the parameter being determined by using a model of the engine intake or its components

Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS

Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE

Der Partikelfilter kann durch einen neuen Partikelfilter ausgetauscht werden, oder der eingesetzte Partikelfilter kann gereinigt werden. The particulate filter can be replaced by a new particle, or the particle filter used can be cleaned.Als Reinigungsverfahren kommt eine externe Reinigung des Filters außerhalb der Brennkraftmaschine in Betracht, oder eine Reinigung im laufenden Betrieb, die im Rahmen dieser Erfindung als Regenerierung des Partikelfilters bezeichnet wird. As the purification procedure is an external cleaning of the filter outside of the engine into consideration, or cleaning during operation, which is referred to in this invention as the regeneration of the particulate filter.

Nachteilig an diesem Vorgehen ist allerdings der mit der benötigten Sensorik verbundene zusätzliche Material- und Fertigungsaufwand. However, a disadvantage of this approach is associated with the required sensors additional material and production costs.So müssen die Drucksensoren entweder direkt am Abgasrohr montiert werden oder über Rohre mit der Abgasanlage verbunden werden. Thus, the pressure sensors must either be fitted directly to the exhaust pipe or be connected via pipes to the exhaust system.Dabei ist eine Montage direkt am Abgasrohr problematisch, da der bzw. die Drucksensoren in diesem Fall insbesondere auf hohe Abgastemperaturen, auf Schwingbelastung, auf Spritzwasser von außen, sowie auf Steinschlag von außen ausgelegt werden müssen. In this case, a mounting directly to the exhaust pipe is problematic because of the pressure sensors and must be designed in this case in particular to high exhaust gas temperatures, on vibration load on spray water from the outside, as well as stone impact from the outside.

Wird ein Differenzdrucksensor eingesetzt, so ist eine Verrohrung des Sensors mit den entsprechenden Stellen der Abgasanlage erforderlich. Is a differential pressure sensor is used, a casing of the sensor with the appropriate points of the exhaust system is necessary.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs geschilderten Art so weiterzubilden, dass die Regenerierungszeitpunkte des Partikelfilters ohne Rückgriff auf zusätzliche Sensorik bestimmt werden können. The invention has for its object to provide a method of the kind mentioned so further develop that the regeneration timing of the particulate filter can be determined without resorting to additional sensors.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in einer ersten Variante dadurch gelöst, dass der der Brennkraftmaschine zugeführte Luftmassenstrom gemessen wird, der bei den aktuellen Betriebsparametern zu erwartende Luftbedarf der Brennkraftmaschine ermittelt wird und eine Regenerierung des Partikelfilters auf Grundlage einer Abweichung zwischen Luftmassenstrom und Luftbedarf eingeleitet wird. This object is achieved in a first variant in that the power supplied to the internal combustion engine mass airflow is measured, the expected at the current operating parameters air requirement of the internal combustion engine is determined and a regeneration of the particulate filter based on a deviation between the air mass flow and air demand is initiated.

Die Erfindung beruht somit auf dem Gedanken, die Regenerierungszeitpunkte nicht anhand des Druckabfalls über dem Partikelfilter im Abgaskanal zu bestimmen, sondern einen anderen, mit der zunehmenden Verstopfung des Partikelfilters einhergehenden Effekt auszunutzen. The invention is thus based on the idea not to determine the recovery time points based on the pressure drop across the particulate filter in the exhaust duct, but another to take advantage of the increasing clogging of the particle filter associated effect.Die erfindungsgemäße Lösung baut auf der Beobachtung auf, dass bei zunehmender Beladung des Partikelfilters der Abgasgegendruck steigt, was zu einer Verringerung der von der Brennkraftmaschine je Arbeitstakt angesaugten Frischluftmasse führt. The inventive solution is based on the observation that, with increasing loading of the particle filter, the exhaust back pressure increases, which leads to a reduction of the air aspirated by the engine per working cycle fresh air mass.Durch diese Verringerung der Frischluftmasse sinkt der Luftmassenstrom im Betrieb der Brennkraftmaschine, und gleichzeitig sinkt die maximale Leistung. This reduction of the fresh air mass of the air mass flow is reduced during operation of the internal combustion engine, while the maximum power decreases.Ohne die Abgasgegendruck erhöhende Wirkung des Partikelfilters wäre ein höherer Luftbedarf der Brennkraftmaschine zu erwarten. Without the exhaust back pressure increasing effect of the particle filter, a higher air requirement of the engine would be expected.Somit kann aus der Abweichung zwischen dem Luftmassenstrom, der der Brennkraftmaschine zugeführt wird, und dem beim aktuellen Betriebspunkt zu erwartenden Luftbedarf direkt auf den Zustand des Partikelfilters geschlossen werden. Thus, from the deviation between fed to the internal combustion engine to the air mass flow and the expected at the current operating point of air required to be closed on the state of the particulate filter.Es wird damit vorteilhaft eine unmittelbare Wirkung der Verstopfung ausgewertet. It is thus advantageous evaluated a direct effect of constipation.

Die Ermittlung der Größe des Luftmassenstroms schließt dabei im Rahmen der Erfindung insbesondere sowohl eine direkte Messung des Luftmassenstroms als auch eine Messung einer mit dem Luftmassenstrom zusammenhängenden Größe, aus der der Luftmassenstrom dann ermittelt werden kann, ein. The determination of the size of the air mass flow includes this in the context of the invention, especially both a direct measurement of the air mass flow as well as a measurement of a contiguous with the air mass flow value from which the air mass flow can then be determined, a.

In modernen Steuerungen für Brennkraftmaschinen ist in der Regel ein Modell zur Lasterfassung integriert, das auf Grundlage verschiedener Betriebsparameter der Brennkraftmaschine deren Luftbedarf ermittelt. In modern control systems for internal combustion engines, a model for load detection is usually integrated that determines based on various operating parameters of the engine whose air demand.Somit ist für die Bestimmung der Reinigungszeitpunkte nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kein zusätzlicher Aufwand erforderlich, wenn die für die Lasterfassung bereits erfolgende Ermittlung des Luftbedarfs zusätzlich zur Überwachung des Zustands des Partikelfilters verwendet werden kann. Thus, no additional effort is required for the determination of the cleaning timing in accordance with the inventive method when the already taking place for the load detection determination of the air requirement can be additionally used for monitoring the state of the particulate filter.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens der ersten Variante wird der Partikelfilter als verstopft bewertet und ein Regenerierungsvorgang ausgelöst, wenn die Abweichung der momentanen Größe des gemessenen Luftmassenstroms vom aus Betriebsparametern berechneten Luftbe darf einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. In an expedient development of the method of the first variant of the invention, the particulate filter is judged to be clogged and caused a regeneration operation when the deviation of the instantaneous magnitude of the measured air mass flow from the calculated from operating parameters may humi exceeds a predetermined threshold.Durch eine solche Bewertung kann die Steuerung besonders einfach gestaltet werden. Such an assessment, control can be particularly simple.

Der vorbestimmte Schwellenwert kann beispielsweise experimentell ermittelt werden. The predetermined threshold value may be determined for example experimentally.Seine Größe trägt dann vorteilhafterweise auch der Tatsache Rechnung, dass der nach einem Lasterfassungsmodell berechnete Luftbedarf und der gemessene Luftmassenstrom in der Praxis nicht völlig übereinstimmen. Its size then advantageously contributes also the fact that the calculated for a load sensing model air requirement and the measured air mass flow is not completely consistent in practice.Dabei versteht es sich, dass bei der Berechnung des Luftbedarfs der Brennkraftmaschine auch andere Einflussgrößen als die Partikelbeladung des Partikelfilters berücksichtigt und einbezogen werden. It is understood that other factors are taken into account as the particle loading of the particle filter and included in the calculation of air requirement of the engine.Diese Einflussgrößen, beispielsweise der Umgebungsdruck oder Bauteiletoleranzen können das Lasterfassungssystem vertrimmen, und damit zu einer Abweichung des gemessenen Luftmassenstroms vom berechneten Luftbedarf führen, ohne dass eine Reinigung des Partikelfilters erforderlich oder hilfreich wäre. These factors, such as the ambient pressure or component tolerances can wallop the load sensing system, and thus lead to a deviation of the measured air mass flow from the calculated air requirements without the need for cleaning of the particulate filter would be necessary or helpful.

Bei den vermehrt zum Einsatz kommenden aufgeladenen Brennkraftmaschinen wird der Umgebungsdruck in der Regel mittels eines geeigneten Sensors gemessen, so dass er ohne weiteres im Lasterfassungsmodell berücksichtigt werden kann. In the increasingly being used and turbocharged internal combustion engines of the ambient pressure in the control by means of a suitable sensor is measured, so that it can be included in the load detection model readily.Es sind jedoch im Stand der Technik auch Verfahren bekannt, das Lasterfassungsmodell ohne Einsatz eines Umgebungsdrucksensors in geeigneten Betriebszuständen auf den Umgebungsdruck zu adaptieren. There are also known in the prior art, however, to adapt the load detection model without using an atmospheric pressure sensor in suitable operating conditions to ambient pressure.Anpassungen an andere das Lasterfassungsmodell beeinflussende Größen, wie etwa die genannten Bauteiltoleranzen können beispielsweise dadurch erreicht werden, dass in Bereichen mit einem wohldefinierten Zustand des Partikelfilters, beispielsweise einem leeren oder frisch regenerierten Filter, eine Adaption des Lasterfassungsmodells durchgeführt wird. Adjustments to other load sensing model variables influencing, such as component tolerances mentioned can be achieved for example by the fact that is carried out in areas with a well-defined state of the particulate filter, for example, an empty or freshly regenerated filter, an adaptation of the load sensing model.

Es versteht sich, dass eine Wechselwirkung besteht zwischen dem Schwellenwert, bei dessen Überschreitung ein Regenerierungsvorgang des Partikelfilters ausgelöst wird, und der Genauigkeit, mit der weitere Einflussgrößen bei dem Lasterfas sungsmodell berücksichtigt werden. It will be appreciated that an interaction exists between when exceeded, a regeneration operation of the particulate filter is raised to the threshold value, and the accuracy can be considered sungsmodell with the other parameters in the Lasterfas.Kompensiert das Lasterfassungsmodell etwa nur wenige Einflussgrößen oder stellt es nur eine vergleichsweise grobe Kompensation bereit, so muss der Schwellenwert größer gewählt werden, als bei einer exakten Kompensation zahlreicher Einflussgrößen. the load sensing model compensates about a few factors or provides only a comparatively coarse compensation ready, the threshold must be chosen to be greater than in an exact compensation of numerous factors.

In einer zweiten Variante der Erfindung, die ebenfalls die genannte Aufgabe löst, ist bei einem gattungsgemäßen Verfahren vorgesehen, dass der der Brennkraftmaschine zugeführte Luftmassenstrom gemessen wird, ein Modell zur Ermittlung des beim aktuellen Betriebspunkt zu erwartenden Luftbedarfs an den Luftmassenstrom adaptiert wird und eine Regenerierung des Partikelfilters eingeleitet wird, wenn das Modell nach der Adaption außerhalb vorbestimmter Parameterbereiche liegt. In a second variant of the invention, which also solves the above object, there is provided in a generic method that supplied to the internal combustion engine mass air flow is measured, a model for determining the expected at the current operating point of air demand is adapted to the air mass flow and regeneration of the is particulate initiated when the model is after adaptation outside predetermined parameter ranges.

Erfindungsgemäß wird dann ein Berechnungsschema für den Luftbedarf der Brennkraftmaschine an den ermittelten, tatsächlichen Luftmassenstrom adaptiert. According to the invention, a calculation scheme for the air requirement of the internal combustion engine to the determined, actual air mass flow is then adapted.Der Partikelfilter wird bei dieser Variante als verstopft gewertet und ein Regenerierungsvorgang ausgelöst, wenn das Berechnungsschema durch die Adaption vorbestimmte Parameterbereiche verlässt. The particulate filter is evaluated in this variant as clogged and triggered a recovery operation if the calculation scheme leaves through the adaptation predetermined parameter ranges.Dies ist insbesondere der Fall, wenn das oben genannte Lasterfassungsmodell in Bereiche eines unplausiblen Verhaltens des Modells gelangt. This is particularly the case when the load detection model above comes into areas of an implausible behavior of the model.Es kann dann der Schluss gezogen werden, dass die Abweichung des Modells vom plausiblen Verhalten auf eine Verstopfung des Partikelfilters zurückzuführen ist. It can be concluded then that the deviation of the model is due from the plausible behavior to a blockage of the particulate filter.

Für diese Variante gelten die vorstehende Ausführungen zur Wechselwirkung zwischen dem Schwellenwert und der Modellgenauigkeit sinngemäß. For this variant, the above statements apply to the interaction between the threshold and the model accuracy mutatis mutandis.Je mehr Einflussgrößen mit hoher Genauigkeit in dem Lasterfassungsmodell berücksichtigt werden, desto enger können die Grenzen der Parameterbereiche des Modells gezogen werden, bei deren Verlassen ein Reinigungsvorgang des Partikelfilters auszulösen ist. The more factors to be considered with high accuracy in the load detection model, the narrower the limits of the ranges of parameters of the model can be drawn is at the exit trigger a cleaning process of the particulate filter.

Der Luftbedarf der Brennkraftmaschine wird mit Vorteil in einem Modell berechnet, das (unadaptiert) von einem leeren oder gereinigten Partikelfilter ausgeht, um einen wohldefinierten und reproduzierbaren Fixpunkt für die Berechnung zu erhalten. The air requirement of the internal combustion engine is calculated with advantage in a model (unadapted) of an empty or purified particulate filter starts to obtain a well-defined and reproducible focal point for the calculation.Weiter kann die Berechnung des Luftbedarfs und die Entscheidung, ob ein Regenerierungsvorgang ausgelöst wird, an allen Betriebspunkten oder nur an einem oder einigen vorbestimmten Betriebspunkten der Brennkraftmaschine erfolgen. Further, the Air calculation and the decision as to whether a regeneration process is initiated, occur at all operating points or only in one or some predetermined operating points of the internal combustion engine.Dann kann, im Falle der zweiten Variante der Erfindung, die Berechnung des Luftbedarfs in den restlichen Betriebsbereichen besser an den tatsächlichen gegenwärtigen Zustand des Partikelfilters angepasst werden, welcher im Mittel einen teilweise beladenen Partikelfilter darstellt. Then, in the case of the second variant of the invention, the calculation of the air consumption in the remaining operation areas can be better adapted to the actual current state of the particulate filter, which represents a partially loaded particle filter in the middle.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird der Luftbedarf der Brennkraftmaschine zur Bestimmung der Regenerierungszeitpunkte mit einem Modell berechnet, das einen leeren oder gereinigten Partikelfilters zugrunde legt, und zur Steuerung der Brennkraftmaschine wird ein Luftbedarf mit einem Modell berechnet, das einen teilweise beladenen Partikelfilter zugrunde legt. In a preferred embodiment of the invention, the air requirement of the internal combustion engine is calculated to determine the regeneration time points with a model that defines an empty or purified particulate filter based on and for controlling the internal combustion engine, an air demand is calculated using a model that defines a partially loaded particle filter is based.Dadurch kann im Standardbetrieb der Luftbedarf für die Steuerung im Mittel genauer berechnet werden, und die Entscheidung, ob ein Regenerierungsvorgang erforderlich ist, dagegen auf einen exakteren aktuellen Beladungszustand des Partikelfilters gestützt werden. This can be calculated in the standard operation of the air requirements precisely for the control in the middle, and the decision whether a recovery operation is required, however, based on a more accurate current load status of the particle filter.

Werden die beiden letztgenannten Vorgehensweisen zusammengefasst, so wird der Luftbedarf für die Bestimmung der Regenerierungszeitpunkte an einem oder einigen vorbestimmten Betriebspunkten unter Zugrundelegung eines leeren oder gereinigten Partikelfilters berechnet, und der Luftbedarf für die Steuerung der Brennkraftmaschine wird an den anderen Betriebspunkten unter Zugrundelegung eines teilweise beladenen Partikelfilters berechnet. If the latter two approaches together, the air required for the determination of the regeneration timing is calculated on the basis of an empty or purified particulate filter at one or several predetermined operating points, and the air required for the control of the internal combustion engine is transmitted to the other operating points, based on a partially loaded particle filter calculated.Die ausgewählten Betriebspunkte erlauben dann eine Beurteilung des Zustands des Partikelfilters, die restlichen Betriebsbereiche eine realistische Berechnung des Luftbedarfs des Motors, etwa für die Steuerung anhand eines Lasterfassungsmodells. The selected operating points then allow assessing the state of the particulate filter, the remaining operation areas a realistic calculation of the air requirement of the engine, such as for the control based on a load sensing model.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird das Berechnungsschema für den Luftbedarf der Brennkraftmaschine nach der Durchführung eines Regenerierungsvorgangs des Partikelfilters neu angepasst. In a preferred embodiment of the invention, the calculation scheme for the air requirement of the internal combustion engine after carrying out of a regeneration process of the particulate filter is readjusted.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielhaft noch näher erläutert. The invention is explained below with reference to the drawings by way of example in more detail.Dabei zeigt Here shows

1 1ein Schema einer Brennkraftmaschine, bei der das er findungsgemäße Verfahren eingesetzt wird und a schematic of an internal combustion engine, in which it is used and the invention according to process

2 2ein Flussdiagramm zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens. a flow chart for performing a method according to the invention.

Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftbedarf unter Zugrundelegung eines leeren oder gereinigten Partikelfilters ermittelt wird. Method according to one of the above claims, characterized in that the air requirement is determined on the basis of an empty or purified particle filter.

Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Modell an den Ist-Luftmassenstrom adaptiert wird, indem mindestens ein Korrekturwert geeignet gesetzt wird, und eine Regenerierung ausgelöst wird, wenn der Korrekturwert vorbestimmte Bereiche verlässt. A method according to claim 4, characterized in that the model is adapted to the actual air mass flow by at least one correction value is set appropriately, and a regeneration is triggered when the correction value is outside predetermined ranges.

Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung des Luftbedarfs andere Einflussgrößen auf den Luftbedarf als die Partikelbeladung des Partikelfilters berücksichtigt werden insbesondere der Umgebungsdruck und Bauteiltoleranzen. Method according to one of the above claims, characterized in that when determining the air demand of other factors are taken into account on the air requirement as the particle loading of the particle filter, in particular the ambient pressure and component tolerances.

Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung des Luftbedarfs und die Entscheidung, ob eine Regenerierung ausgelöst wird, nur an diskreten Betriebspunkten der Brennkraftmaschine erfolgt. Method according to one of the above claims, characterized in that the determination of the air requirement and the decision whether a regeneration is initiated, occurs only at discrete operating points of the internal combustion engine.

Method for correcting measurement of air flow admitted in e.g. internal combustion engine of vehicle, involves determining correction function according to variation between measured and estimated values of air flow

Method for operation of internal combustion engine involves exhaust gas treatment device arranged in exhaust area whereby reagent is introduced in exhaust area before exhaust treatment device in direction of flow

Device for controlling of pollutant discharge of self igniting combustion engine has control device which uses measuring signal as actual value and adjusts the soot discharge of combustion engine on predetermined actual set value